浅谈乳化炸药操作使用安全管理

浅谈乳化炸药操作使用 安全管理

李宗君 朱元军

身份证号： 51312219790911 ****

摘要：乳化炸药是20世纪70年代发展起来的新型工业炸药，广泛应用于各种民用爆破工作中，混装技术是爆破现场临时混合制备成品炸药并直接装填于炮孔的一种技术，在安全性、作业效率以及使用成本等方面都有着很大的优势。本文分析了现场混装乳化炸药研究现状特点，并对现场混装乳化炸药安全管理做了详细研究。

关键词：现场混装；乳化炸药；安全管理

1 乳化炸药操作使用研究现状

乳化炸药是以氧化剂水溶液为水相，乳化剂和矿物油为油相，形成一种油包水结构。乳化炸药的安全性是指室温下储存一段时间后仍然保持乳化炸药的物理状态和对周围环境没有威胁的能力。有研究人员开发了水冷却和耐热的方法来控制钻孔的温度，为了安全的要求，钻孔的温度必须保持在100℃以下，在一个典型的工艺过程中，先将一根尺寸合适的消防水带放入井中充水，然后将现场混装乳化炸药泵送到炮孔中，使炮孔温度保持在水的沸点以下(~100℃)。但是，长时间的热水浴蒸煮会对乳化炸药的爆炸和安全性能产生重要影响。林谋金等采用热电偶测温技术对煤矿许用乳化炸药内部不同位置点的温度变化进行详细测量，获得了高温炮孔中煤矿许用乳化炸药内部温度升高规律。傅建秋等研究高温情况电雷管和乳化炸药在不同时间的性能变化。结果表明当温度高达130℃时电雷管发生自爆；乳化炸药在长时间高温储存下会破乳失效。束学来等对耐热乳化炸药的耐热机理进行分析，得出了加入适量减缓炸药分解的物质和加入少量高能炸药等方法改性的普通工业炸药，其耐热性能大幅度提高。在我国现场混装乳化炸药生产配方中可以看出，地面站生产的乳胶基质一般含有15%以上的水。水是惰性物质，水的存在会大大的降低现场混装乳化炸药的摩擦感度、热感度和静电感度，和其它种类炸药相比，普遍认为现场混装乳化炸药在使用中相对安全。但是，高温情况下会使乳胶基质中水分蒸发，温度升高，导致危险性增加。因此研究现场混装乳化炸药在高温情况下的安全性是非常必要和有意义的。

2 现场混装乳化炸药技术安全性特点

2.1 乳化基质生产作业流程安全

乳化基质是指含无机盐(主要成份为硝酸铵和硝酸钠)的溶解氧为水相，以矿物油和其它可燃剂为油相，采用连续化自动化生产工艺，通过自动化控制系统进行操作、控制、调节、监视及微机自控连续输送和计量，并设置了报警或急停自动保护措施和安全连锁装置，将水相、油相按配比通过专用乳化器乳化成无雷管感度的乳化基质；硝酸铵是一种无色无臭的透明结晶或呈白色颗粒，易溶于水，溶水时易吸热、易吸湿和结块，硝酸铵有5种晶形，每种晶形在一定温度范围内比较稳定，对打击、碰撞或摩擦均不敏感，而现场混装乳化基质中含15％以上水，使硝酸盐和油相混合体系更具安定性，为此乳化基质本身制备、储存各环节爆炸危险性比硝酸铵还小，特别相比粉状炸药生产工艺的高温、高压、强碾压、高速剪切和摩擦而言，乳化基质生产更安全可控。

2.2 乳化基质运输安全性高

现场混装乳化炸药技术流程中运输途的只是乳化基质，而乳化基质是一种以油相介质为连续相并均匀分布的油包水型膏状体，安定性高，在一定温度范围内稳定性强，大大降低运输过程中的安全压力。比较现有成品炸药运输存在以下安全优势：①自燃爆炸风险小，安全隐患较少：②由于不是成品炸药，不能直接使用，运输途中被盗、被抢的社会安全风险低；③运输途中，因车辆事故的碰撞、冲击、挤压等出现的爆炸事故风险低；④运输途中车辆颠簸因炸药本身的不安定性产生的爆炸事故几率小。

2.3 现场装药操作施工安全可靠

现场装药是装药车将乳化基质载送到工地现场混合，以乳胶泵为动力，通过胶管输送，将乳化基质填装炮孔时加入化学发泡剂敏化后变成乳化炸药的；现场混装乳化基质中80~90％的组分是硝酸铵等硝酸盐，只有将其装入炮孔经化学敏化15min左右后才成为乳化型爆破剂，避免了一般商用成品炸药在现场装药时已具备雷管感度而因人为操作、爆破环境以及天气状况变化或其它原因导致炸药意外爆炸造成人身伤害的安全风险，符合本质安全要求。

2.4 泵送系统安全高效

现场混装乳化基质一般采用螺杆泵进行物料输送，泵送运行较顺畅、平稳、无脉动，输出稳定，计量准确可靠，输送能力大，可迅速完成现场装药，减少作业时间，缩短危险场地滞留时间，提高工作效率，安全性好。

2.5 减少对环境安全影响。

现代民用炸药组分中含有大量的硝酸铵、硝酸钠等硝酸盐，它们易溶入水，生成铵、硝酸根和钠离子(NH₃⁺、NO₃⁺、Na⁺)，而铵离子、硝酸根离子释放出的氮(N)易形成对某些植物和微生物生长不利的富养物质；现场混装乳化炸药技术减少了乳胶基质半成品运输、储存和使用过程中的泄漏，同时乳胶基质本身是油包水(W/O)结构，可阻止硝酸盐溶入水，大大减少使用过程中对环境的污染，符合“两型”社会建设发展要求。

2.6 爆破技术环保高效

现场混装乳化炸药技术采用耦合装药或空气间隔不耦合装药技术，乳化炸药直接与爆破介质接触，减少了包装成品炸药中的装药膜或蜡纸筒包装物在爆炸过程中因高温燃烧而产生的大量 NO₂、CO、NO等有毒气体；如采用空气间隔装药，可避免气体过早遗漏到大气中，使装药空间在岩石破裂前保持高压状态，延续了爆生气体对介质破坏作用时间，增大了爆破作用冲量，提高了气体做有用功能力，使爆轰反应完全，减少有毒气体生成，也可减少在有瓦斯煤尘爆炸危险情况下引起爆炸的可能性。

3 加强乳化炸药安全管理

3.1 正确认识乳化基质的感度

管理人员和技术人员要达成统一共识，正确认识乳化基质的感度，具备良好的风险辨识能力，准确锁定生产过程中存在的危险因素，严格执行安全生产制度。　

3.2 加强乳化基质安全控制

采用敞开式钢带冷却方法连续乳化乳胶基质，这样可以实现短时间内降温；严格控制输配料过程；对操作工进行实时视频监控，发现操作问题及时纠正。

3.3 设置硝酸钠溶解罐

设置硝酸钠溶解罐，放入硝酸钠配比成硝酸钠溶液，保证其浓度合理。然后加入适量硝酸铵，使之促进硝酸钠中的亚硝酸钠成分发生化学反应。再经过加热与搅拌溶解，实现硝酸铵与硝酸钠两者之间的充分反应，之后对于硝酸钠溶解罐予以适当的负压，促进硝酸钠溶液里的气体溢出，消除安全隐患。

3.4 更新安全生产监测系统

采用光测系统监测乳化炸药乳化基质的吸光率，过程中可采用射线探伤技术来优化检测效果。同时企业也要适当加大检测系统的研发力度，过程中需注意做好监测系统技术可行性、监测费用、以及监测结果有可能造成的经济损失和安全事故等因素的分析和预测。

3.5 加大乳化炸药新材料研发

加大乳化炸药原材料的研发力度。例如使用高能材料来增强高浓度硝酸铵溶液的稳定，从而开发出猛度更高的乳化炸药产品；在保证高浓度硝酸铵溶液稳定的前提下，针对化学发泡问题进行精确的控制，将有利于乳化炸药爆速产品的控制；注重不含亚硝酸钠材料的研发和使用，避免乳化基质被敏化。

4 结论

综上所述，乳化炸药安操作使用和全管理对于企业、社会来说都有着重要影响，一旦出现问题就会造成不可估量的损失。对此，企业必须要予以高度重视，完善生产工艺，建立完善的安全生产管理体系，加强操作使用过程中的监督、管理和控制，保证全寿命过程的安全性，从根本上降低安全事故的发生几率，使其能够更好的造福于社会。

参考文献

[1]任页玫，孙巧莲，何文玉.浅谈液态硝酸铵在乳化炸药生产中的应用[J].山东工业技术，2015.

[2]苗涛，刘大维，陈曦.乳化炸药水相溶液不同制备方式的对比分析[J].矿业研究与开发，2014.

[3]刘杰等.乳化炸药生产安全性分析与安全措施[J].爆破器材，2014（9）：88-89.